Слепов Н.Н. Синхронные цифровые сети SDH - файл n1.doc

Слепов Н.Н. Синхронные цифровые сети SDH
скачать (2548.9 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc3694kb.06.11.2009 23:23скачать

n1.doc

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   13

Трибные порты ввода/вывода


Рис.2-26. Схема матричного кросс-коммутатора
Первые два типа (in-out, out-in) относятся к классу проходных соединений, следующие четыре (in-trib. trib-in, trib-out, out-trib) - к классу внутренних и последнее (trib-trib) - к классу локальных. Как правило, допускаются соединения типа "точка-точка" - отображение одного входа/выхода на один выход/вход; "точка-мультиточка" - отображение одного входа на несколько выходов (называемое иногда мультикастинг), например, входа 2 на трибные выходы п-2, п-1, п; "точка - все точки" (отображение, называемое иногда бродкастинг или вещание}.

Емкость кросс-коммутаторов может быть достаточно большой до 4096 х 4096 (или 4032 х 4032) соединений. Например, коммутатор компании Siemens, входящий в состав мультиплексоров SM-1/4, имеет емкость 1008х1008 неблокируемых соединений [53].

Мультиплексоры, имеющие такие мощные коммутаторы, дают возможность осуществлять два ти­па взаимодействия в сети SOU. Во-первых, осуществить связь двух колец SDH с перегрузкой трафика с одного кольца на другое. Причем, два кольца могут быть связаны как с помощью одного, так и двух мультиплексоров. Во-вторых, мультиплексор, рассматриваемый как автономный узел сети, может осу­ществлять функции концентратора с перегрузкой потоков на три (трехлучевая звезда) или на четыре (четырехлучевая звезда) направления. Это позволяет использовать их в сетях с ячеистой структурой. характерной для телефонных сетей общего пользования, где кольцевые схемы иногда менее эффектив­ны ввиду большого различия потоков в сегментах замкнутого маршрута, называемого "технологическим кольцом", чтобы отличать его от топологического кольца SDH, где число потоков во всех сегментах оди­наково. Для осуществления таких типов соединений можно использовать блоки коммутаторов, вставля­емые в стойку центрального узла (в топологии "звезда"). Для мультиплексоров уровня STM-4 это могут быть. например. 2 дополнительных коммутатора уровня STM-1, способных коммутировать порядка 126-252 первичных цифровых каналов по 2 Мбит/с каждый, как показано на рис.2-206 [54].

Другим важным примером применения кросс-коммутаторов является организация связи не только различных сегментов сети SDH, но и связи в единую сеть сегментов сетей, различных по тех­нологии, например сетей PDH, SONET и SDH. Характерным примеров таких коммутаторов (класса SDXC 4/3/1). выпускаемых, как правило, в виде отдельных устройств, являются T::DAX компании ECI и 1641SX компании Alcatel [55,56].

Коммутатор T::DAX поддерживает европейские стандарты PDH и SDH и американские стандар­ты Async и SONET и позволяет осуществлять форматные преобразования PDH, SDH и SONET фрей­мов, обрабатывая следующий набор трибов PDH. SDH и SONET: 1.5 или 2 Мбит/с, 34 или 45 Мбит/с;

STM-1; STS-1,3; ОС-3. Его эквивалентная коммутирующая емкость: основная - 1792х2 Мбит/с. рас­ширенная - 3584х2 Мбит/с [55]. Вариант его использования приведен ниже на рис.2-39.

Коммутатор 1641SX также поддерживает стандарты трех основных технологий PDH. SDH и SONET и позволяет локально или дистанционно обрабатывать потоки с суммарным эквивалентом STM-1 портов: 48, 112 или 192 с квадратной матрицей коммутации или с эквивалентом STM-1 пор­тов: 224 или 560 со специальной матрицей. В конфигурации с эквивалентом 48 STM-1 портов он поз­воляет. например, коммутировать: 448 каналов 2 Мбит/с. 24 канала 34 Мбит/с и по 16 каналов 140 Мбит/с и STM-1 [56]. Коммутатор может широко использоваться в различных топологиях типа "звезда" (рис.2-27), либо как шлюз между сетями PDH и SDH (рис.2-27а) или между сетями SDH и SONET (рис.2-276). либо вместо мультиплексоров более высокого уровня (рис.2-27в), либо как мно­гопортовый концентратор для связи с узловыми мультиплексорами ячеистой сети (рис.2-27г).



Alcatel 1641 SX в качестве альтернативы Alcatel 1641 SX в ячеистых мультиплексорам SDH высокого уровня сетях SDH
Рис.2-27. Схемы использования коммутатора Alcatel 1641SX
Используя описанные выше функциональные элементы SDH, можно построить различные сети SDH, отличающиеся топологией, выбираемой в соответствии с целями и задачами, которые требует­ся решить.
2.4. ТОПОЛОГИЯ СЕТЕЙ SDH

Рассмотрим топологию сетей SDH и особенности ее выбора. Для того, чтобы спроектировать сеть в целом нужно пройти несколько этапов, на каждом из которых решается та или иная функциональная задача, посталенная в ТЗ на стадии проектирования. Это могут быть задачи выбора топологии сети, выбора оборудования узлов сети в соответствии с указанной топологией, формирование сетей упра­вления и синхронизации. Первой из них является задача выбора топологии сети. Эта задача может быть решена достаточно легко, если знать возможный набор базовых стандартных топологий, из которых может быть составлена топология сети в целом. Ниже рассмотрены такие базовые топологии и их особенности.
2.4.1. Топология "точка-точка"

Сегмент сети. связывающий два узла А и В, или топология "точка-точка", является наиболее простым примером базовой топологии SDH сети (рис.2-28). Она может быть реализована с помощью терми­нальных мультиплексоров ТМ, как по схеме без резервирования канала приема/передачи, так и по схеме со стопроцентным резервированием типа 1+1, использующей основной и резервный электри­ческие или оптические агрегатные выходы (каналы приема/передачи). При выходе из строя основ­ного канала сеть в считанные десятки миллисекунд автоматически переходит на резервный.



Рис.2-28. Топология "точка - точка", реализованная с использованием ТМ
Несмотря на свою простоту, именно эта базовая топология наиболее широко используется при передаче больших потоков данных по высокоскоростным магистральным каналам, например, по транс­океанским подводным кабелям, обслуживающим цифровой телефонный трафик. Эту же топологию используют для отладки сети при переходе к новой более высокой скорости в иерархии SDH, напри­мер, с 622 Мбит/с (STM-4) на 2.5 Гбит/с (STM-16) или с 2.5 (STM-16) на 10 Гбит/с (STM-64). Она же используется как составная часть радиально-кольцевой топологии (используется в качестве радиу­сов) и является основой для топологии "последовательная линейная цепь". С другой стороны, топо­логию "точка-точка" с резервированием можно рассматривать как вырожденный вариант топологии "кольцо" (см. ниже).
2.4.2. Топология "последовательная линейная цепь"
Эта базовая топология используется тогда, когда интенсивность трафика в сети не так велика и су­ществует необходимость ответвлений в ряде точек на линии, где могут вводится и выводиться кана­лы доступа. Она реализуется с использованием как терминальных мультиплексоров на обоих концах цепи. так и мультиплексоров ввода/вывода в точках ответвлений. Эта топология напоминает после­довательную линейную цепь, где каждый мультиплексор ввода/вывода является отдельным ее зве­ном. Она может быть представлена либо в виде простой последовательной линейной цепи без резер­вирования. как на рис.2-29. либо более сложной цепью с резервированием типа 1+1. как на рис. 2-30. Последний вариант топологии часто называют уплощенным кольцом [48].


Рис.2-30. Топология "последовательная линейная цепь"

типа "уплощенное кольцо" с защитой 1+1
2.4.3. Топология "звезда", реализующая функцию концентратора
В этой топологии один из удаленных узлов сети, связанный с центром коммутации (например, циф­ровой АТС) или узлом сети SDH на центральном кольце, играет роль концентратора, или хаба. где часть графика может быть выведена на терминалы пользователей, тогда как оставшаяся его часть может быть распределена по другим удаленным узлам (рис.2-31). Ясно. что этот концентратор дол­жен быть активным и интеллектуальным (в терминологии локальных сетей), т.е. быть мультиплексо­ром ввода/вывода с развитыми возможностями кросс-коммутации (как описано выше). Иногда такую схему называют оптическим концентратором (хабом), если на его входы подаются частично запол­ненные потоки уровня STM-N (или потоки уровня на ступень ниже), а его выход соответствует STM-N. Фактически эта топология напоминает топологию "звезда", где в качестве центрального узла исполь­зуется мультиплексор SDH.



Рис.2-31. Топология "звезда" с мультиплексором в качестве концентратора
2.4.4. Топология "кольцо"
Эта топология, см. рис.2-32, широко используется для построения SDH сетей первых двух уровней SDH иерархии (155 и 622 Мбит/с). Основное преимущество этой топологии - легкость организации защиты типа 1+1, благодаря наличию в синхронных мультиплексорах SMUX двух пар (основной и ре­зервной) оптических агрегатных выходов (каналов приема/передачи): восток - запад, дающих воз­можность формирования двойного кольца со встречными потоками (показаны стрелками на рис.2-32).



Рис.2-32. Топология "кольцо" с защитой 1+1 на уровне трибных блоков TU-n

Кольцевая топология обладает рядом интересных свойств, позволяющих сети самовосстанав­ливаться, т.е. быть защищенной от некоторых достаточно характерных типов отказов. Поэтому есть смысл остановиться на них подробно в следующем разделе.

2.5. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ СИНХРОННЫХ ПОТОКОВ
Одним из основных преимуществ технологии SDH является возможность такой организации сети, при которой достигается не только высокая надежность ее функционирования, обусловленная использо­ванием ВОК, но и возможность сохранения или восстановления (за очень короткое время в десятки миллисекунд) работоспособности сети даже в случае отказа одного из ее элементов или среды пе­редачи - кабеля. Такие сети и системы логично назвать существующим в нашей литературе по сис­темному анализу термином самовосстанавливающиеся. Заметим, что применительно к сетям SDH иногда используется термин "самозалечивающиеся" [11].

В принципе существуют различные методы обеспечения быстрого восстановления работоспо­собности синхронных сетей [51,52], которые могут быть сведены к следующим схемам:

1 - резервирование участков сети по схемам 1+1 и 1:1 (см. объяснение ниже) по разнесен­ным трассам;

2 - организация самовосстанавливающихся кольцевых сетей, резервированных по схемам 1+1 и 1:1;

3 - резервирование терминального оборудования по схемам 1:1 и М:1;

4 - восстановление работоспособности сети путем обхода неработоспособного узла;

5 - использование систем оперативного переключения.

Указанные методы могут использоваться как отдельно, так и в комбинации.

В первом случае участки между двумя узлами сети соединяются по двум разнесенным трассам

(стопроцентное резервирование), сигналы по которым распространяются одновременно. В узле

приема они могут обрабатываться по двум схемам:

- резервирование по схеме 1 +7 - сигналы анализируются и выбирается тот, который имеет наилучшее соотношение параметров;

- резервирование по схеме 1:1 - альтернативным маршрутам назначаются приоритеты -низкий и высокий, ветвь с низким приоритетом находится в режиме горячего резерва, пере­ключение на нее происходит по аварийному сигналу от системы управления.

Это общие методы восстановления работоспособности, применимые для любых сетей (см. ни­же, 2.7.3, пример с ячеистой сетью).

Во втором случае, наиболее распространенном в сетях SDH, используется топология типа "кольцо", которое может быть организовано с помощью двух волокон (топология "сдвоенное кольцо") или четырех волокон (два сдвоенных кольца). Несмотря на более высокую стоимость четырехволо­конного варианта он стал использоваться в последнее время, так как обеспечивает более высокую надежность. Например, такую схему защиты позволяет реализовать мультиплексор 1664 SM/C ком­пании Alcatel и мультиплексоры других фирм.

Защита маршрута в сдвоенном кольце, которая соответствует типу 1+1, может быть организо­вана двумя путями [51].

Первый путь - используется защита на уровне трибных блоков TU-n, передаваемых по разным кольцам. Весь основной трафик передается в одном из направлений (например, по часовой стрел­ке). Если в момент приема мультиплексором блока, посланного другими мультиплексорами, проис­ходит сбой в одном из колец, система управления, осуществляющая постоянный мониторинг колец. автоматически выбирает такой же блок из другого кольца. Эта защита носит распределеный по кольцу характер, а сам метод носит название метода организации однонаправленного сдвоен­ного кольца.

Второй путь - защита маршрута может быть организована так, что сигнал передается в двух противоположных направлениях (восточном и западном), причем одно направление использутся как основное, второе - как защитное. Такой метод в случае сбоя использует переключение с основного кольца на резервное и называется методом организации двунаправленного сдвоенного кольца. В этом случае блоки TU-n исходно имеют доступ только к основному кольцу. В случае сбоя происходит замыкание основного и защитного колец на границах дефектного участка (рис.2-33а). образующее но­вое кольцо. Это замыкание происходит обычно за счет включения петли обратной связи, замыкающей приемник и передатчик агрегатного блока на соответствующей стороне мультиплексора (восточной или западной). Современные схемы управления мультиплексорами могут поддерживать оба эти метода защиты. Треугольники на рис.2-33-2-36 и последующих обозначают мультиплексоры SDH.



Рис.2-33. Методы защиты двойного кольца:

а) путем исключения поврежденного участка;

б) путем организации обходного пути (см. детали на рис.2-42)
В третьем случае восстановление работоспособности осуществляется за счет резервирования на уровне трибных интерфейсов. Схема резервирования в общем случае N:1. что допускает различную степень резервирования: от 1:1 (100%) до меньшей степени, например, 4:1 (25%), когда на 4 основных трибных интерфейсных карты используется одна резервная, которая автоматически выби­рается системой кросс-коммутации при отказе одной из основных. Этот метод широко (если не пов­семестно) распространен в аппаратуре SDH для резервирования трибных карт 2 Мбит/с (4:1 или 3:1 для STM-1 или 16:1, 12:1, 8:1 для STM-4), а также резервирования наиболее важных сменных блоков, например, блоков кросс-коммутации и систем управления и резервного питания, время переключе­ния которых на запасные не превышает обычно 10 мсек.

В четвертом случае резервирование как таковое не используется, а работоспособность систе­мы в целом (на уровне агрегатных блоков) восстанавливается за счет исключения поврежденного уз­ла из схемы функционирования. Так, системы управления SDH мультиплексоров обычно дают возмо­жность организовывать обходной путь, позволяющий пропускать поток агрегатных блоков мимо мультиплексора в случае его отказа (рис.2-336).

В пятом случае, характерном для сетей общего вида или ячеистых сетей, в узлах сети устанав­ливаются кросс-коммутаторы систем оперативного переключения, которые осуществляют, в слу­чае отказа, вызванного либо разрывом соединительного кабеля, либо отказом узла последовательной линейной цепи, реконфигурацию прилегающих (входящих или исходящих) участков сети и соответст­вующую кросс-коммутацию потоков. Процедура такой реконфигурации может быть централизованной или распределенной [11]. В первом случае она осуществляется сетевым центром управления, что может быть реализовано достаточно просто, во втором - совместное решение о реконфигурации должно вырабатываться группой прилегающих систем оперативного переключения. Могут применять­ся и комбинированные методы.

Использование систем оперативного переключения по принципу организации защиты напоми­нает схему резервирования 1:1 метода резервирования по разнесенным трассам. Разница, однако, состоит в том, что в последнем случае физический или виртуальный канал уже существует, тогда как в первом он формируется в момент оперативного переключения (действие более характерное для коммутатора/маршрутизатора в сетях пакетной коммутации).


2.6. АРХИТЕКТУРА СЕТЕЙ SDH
Архитектурные решения при проектировании сети SDH могут быть сформированы на базе использо­вания рассмотренных выше элементарных топологий сети в качестве ее отдельных сегментов. Учиты­вая возможность самостоятельного использования отдельных элементарных топологий, мы рассмот­рим здесь только сети, комбинирующие рассмотренные элементарные топологии. Наиболее часто используется сочетание кольцевой и радиальной (типа "точка-точка") топологий или топологии по­следовательной линейной цепи.
2.6.1 Радиально-кольцевая архитектура
Пример радиально-кольцевой архитектуры SDH сети приведен на рис.2-34. Эта сеть фактически по­строена на базе использования двух базовых топологий: "кольцо" и "последовательная линейная цепь". Вместо последней может быть использована более простая топология "точка-точка". Число радиальных ветвей ограничивается из соображений допустимой нагрузки (общего числа каналов дос­тупа) на кольцо.



Рис.2-34. Радильно-кольцевая сеть SDH
2.6.2 Архитектура типа "кольцо-кольцо"
Другое часто используемое в архитектуре сетей SDH решение - соединение типа "кольцо-кольцо". Кольца в этом соединении могут быть либо одинакового, либо разного уровней иерархии SDH. На рис.2-35 показана схема соединения двух колец одного уровня - STM-4 с помощью интерфейсных карт STM-1, а на рис.2-36 - каскадная схема соединения трех колец различного (по нарастающей) уровня - STM-1, STM-4, STM-16. При таком соединении можно использовать необходимые оптические трибы предыдущего иерархического уровня при переходе от кольца одного уровня к другому (напри­мер, триб STM-1 при переходе на кольцо STM-4 и триб STM-4 при переходе на кольцо STM-16).



Рис. 2-35. Схема связи двух колец одного уровня (STM-4) с помощью интерфейсных карт


Рис.2-36. Каскадное соединение колец разного уровня (STM-1 — STM-4 — STM-16) с помощью оптических трибов
2.6.3. Линейная архитектура для сети большой протяженности

Для линейных сетей большой протяженности расстояние между терминальными мультиплексорами ТМ больше или много больше того расстояния, которое может быть рекомендовано с точки зрения максимально допустимого затухания волоконно-оптического кабеля. В этом случае на маршруте (в линейном тракте) между ТМ (рис.2.37) должны быть установлены кроме мультиплексоров и проход­ного коммутатора еще и регенераторы для восстановления (регенерации) затухающего оптического сигнала. Эту линейную архитектуру можно представить в виде последовательного соединения ряда секций, специфицированных в рекомендациях ITU-T Rec. G.957 и Rec. G.958 [24, 25].



Рис.2-37. Сеть SDH большой протяженности со связью

типа "точка-точка" и ее сегментация

Принято различать три типа стандартизованных участков - секций: оптическая секция (участок от точки электронно-оптического до точки опто-электронного преобразований сигнала), ко­торая по сути являются участком волоконно-оптического кабеля между элементами сети SDH (на рис.2-37 не показано), регенераторная секция и мультиплексная секция (рис.2-37).

Оптические секции нормируются, согласно [24] по длине, при этом выделяют три категории:

1 - внутристанционная секция, длиной до 2-х км. S - короткая межстанционная секция, порядка 15 км, и L длинная межстанционная секция, порядка 40 км (при длине волны 1310 нм) и 80 км (при длине волны 1550 нм). Указанные длины секций используются только для классификации (см. ниже) и не могут рассматриваться как рекомендуемые значения используемых техничеких парамет­ров. Общая длина маршрута может составлять при этом сотни или же тысячи километров. Маршрут в [47] рассматривается как участок тракта между терминальными мультиплексорами, допускающий автоматическое поддержание функционирования сети с номинальной производительностью.

Мультиплексная секция рассматривается как участок тракта между транспортными узлами (мультиплексорами и коммутаторами), допускающий аналогичное автоматическое поддержание функционирования.

Регенераторная секция рассматривается как участок тракта между двумя регенераторами или между регенератором и другим элементом сети SDH. В [24] для аналогичных определений ис­пользуются опорные точки А (вход/выход волокна) и С (вход/выход начала/окончания регенератор­ной секции RST) в схеме представления регенераторной секции, определенные в стандарте ITU-T Rec. G.783 [22]. Более подробно это изложено в рекомендациях ITU-T [24, 25] или в работах [6, 47].

Описанный выше секционный заголовок ЗОН фрейма STM-N, содержащий управляющую инфор­мацию, делится, как указывалось, на две части: RSOH - заголовок регенераторной секции - 27 байтов (строки 1-3, столбцы 1-9) и MSOH - заголовок мультиплексной секции - 47 байтов (строки 5-9. столбцы 1-9) [17]. Регенераторная секция обрабатывает RSOH, который содержит синхросигнал. а также управляющую и контрольную информацию, позволяющую локализовать поврежденную сек­цию. Этот заголовок, будучи сформированным и введенным в фрейм на. входе RST. считывается каж­дым регенератором и выводится из фрейма на выходе RST, что более подробно описано в [17].

Классификация секций приведена в таб.2-1. Она дает стандартное обозначение секций в зави­симости от уровня STM (1, 4, 16) и приведена для указанных трех типов применения: внутри стан­ции (код использования I). между станциями - короткая секция (код использования S). между стан­циями - ДЛИННая ЪекЦИЯ ^КОД ИСГЮЛЫЗивании 'С). Ъ и1лд&;м илучае клздиривк.а ^vitiud KiOT.oTToot/Dtirrym

линейных регенераторных секций как оборудования SDH включает три элемента и имеет формат:

<код использования> - <уровень STM> . <индекс источника>

Здесь код использования и уровни STM приведены выше, а индекс источника имеет следую­щие значения и смысл:

- 1 или без индекса - указывает на источник с длиной волны 1310 нм;

- 2 - указывает на источник с длиной волны 1550 нм для волокна, соответствующего рекомен­дациям G.652 (секции S) и G.652, G.654 (секции L);

- 3 - указывает на источник с длиной волны 1550 нм для волокна, соответствующего рекомен­дации G.653.

Например, обозначение L-4.3 расшифровывается как длинная межстанционная регенератор­ная секция линейного оборудования STM-4, использующая источник света с длиной волны 1550 нм.

Таблица 2-1.

Классификация стандартных оптических интерфейсов

Использование

Внутри станции

Между станциями

Короткая секция

Длинная секция

Номинальная длина волны источника (нм)

1310

1310

1550

1310

1550

Тип волокна

Rec. G.652

Rec. G.652

Rec. G.652

Rec. G.652

Rec. G.652 Rec. G.654

Rec. G.653

Расстояние (км)^

^2

- 15

-40

- 80

Уровни STM

STM-1

1-1

S-1.1

S-1.2

L-1.1

L-1.2

L-1.3

STM-4

1-4

S-4.1

S-4.2

L-4.1

L-4.2

L-4.3

STM-16

1-16

S-16.1

S-16.2

L-16.1

L-16.2

L-16.3

а^ Указанные расстояния условны и используются для классификации, а не для расчетов в технических заданиях


2.6.4. Архитектура разветвленной сети общего вида
В процессе развития сети SDH разработчики могут использовать ряд решений, характерных для гло­бальных сетей, таких как формирование своего "остова" (backbone) или магистральной сети в виде ячеистой (mash) структуры, позволяющей организовать альтернативные (резервные) маршруты, ис­пользуемые в случае возникновения проблем при маршрутизации виртуальных контейнеров по осно­вному пути. Это. наряду с присущим сетям SDH внутренним резервированием, позволяет повысить надежность всей сети в целом. Причем при таком резервировании на альтернативных маршрутах мо­гут быть использованы альтернативные среды распространения сигнала. Например, если на основ­ном маршруте используется волоконно-оптический кабель (ВОК), то на резервном - радиорелейная линия (РРЛ), или наоборот.

На рис.2-38 представлена архитектура такой разветвленной (глобальной) сети, остов (или опорная/магистральная сеть) которой сформирован для простоты в виде одной сетевой ячейки, уз­лами которой являются коммутаторы типа SDXC, связанные по типу "каждый с каждым". К этому ос­тову присоединены периферийные сети SDH различной топологии, которые могут быть "образами" либо корпоративных сетей (с выходом на LAN), либо общегородских сетей SDH или MAN (ОГС), либо сегментов других глобальных сетей WAN (ГСС). Эта структура может рассматриваться как некий об­раз глобальной сети SDH.

Еще один пример сети SDH общего вида приведен на рис.2-39. Эта сеть рассматривается в [55] как пример законченного решения сети, связывающей сегменты, использующие как топологии SDH, так и PDH.

Схема сети (рис.2-39) состоит из трех колец SDH, связанных между собой тремя сегментами. Два верхних кольца STM-4 связаны последовательной линейной SDH цепью уровня STM-16. Левые верхнее (STM-4) и нижнее (STM-1) кольца связаны линией Е4 PDH (140 Мбит/с), терминальные муль­типлексоры PDH которой PSM-1 на уровне триба Е4 непосредственно связаны с SDH мультиплексорами SDM-1. Замыкающее звено между правым верхним и нижним кольцами SDH ис­пользует кросс-коммутатор T::DAX, связанный на уровне PDH трибов с двумя мультиплексорами SDM-1 нижнего кольца STM-1 с одной стороны и мультиплексором SDM-1 с другой. Последний вы­полняет не сколько функций:


Рис.2-38. Разветвленная сеть SDH с каскадно-кольцевой и ячеистой структурой


Рис.2-39. Сеть общего вида с сегментами PDH и SDH

- терминального мультиплексора последовательной линейной цепи SDM-1;

- мультиплексора ввода/вывода для сети доступа, организуемой через РСМ-2, и потоков от кросс-коммутатора T::DAX;

- концентратора-коммутатора потоков между T::DAX, верхним кольцом STM-4, линейной цепью SDM-1 и PDH мультиплексором РСМ-2 в сети доступа.

Наконец, сети SDH общего вида можно рассматривать как транспортную сеть для АТМ трафика, учитывая, что виртуальные контейнеры VC-n могут нести в упакованном виде поток АТМ ячеек в качест­ве полезной нагрузки. Можно отметить, что в настоящее время стандартизованы процедуры такой упа­ковки (инкапсуляции) АТМ ячеек в виртуальные контейнеры VC-4 и VC-4-Xc, используемые в схемах мультиплексирования SDH (более подробно см. рекомендации ITU-T G.709 [18] или работу [162]).

Для сопряжения SDH и АТМ сетей (рассматриваемых как сети доступа) уже сейчас существуют коммутаторы доступа АТМ, осуществляющие упаковку ячеек АТМ в виртуальные контейнеры SDH. Одним из них является, например, коммутатор АТоМ компании ECI. Схема общей сети SDH и АТМ сети доступа приведена на рис.2-40.



Рис.2-40. Сеть SDH - АТМ, использующая технологию АТМ в сетях доступа

Сокращения, приведенные на указанных рисунках расшифрованы в списке сокращений в конце книги.
2.7. АППАРАТУРНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ

БЛОКОВ СЕТЕЙ SDH
2.7.1. Схемная реализация и характеристики

синхронных мультиплексоров
Синхронные мультиплексоры разрабатываются различными зарубежными компаниями и имеют опре­деленные различия характеристик и возможностей, однако в силу высокого уровня стандартизации технологии SDH они в значительной степени унифицированы по основным параметрам. Чтобы понять их внутреннюю структуру, ниже для примера рассмотрены блок-схемы трех мультиплексоров различ­ных уровней: STM-1 (компании Nortel), STM-4 (компании GPT) и уровней STM-4/16 (компании Alcatel). Приведенные спецификации соответствуют, как правило, спецификациям, указанным в фирменной документации.
2.7.1.1 Реализация мультиплексоров STM-1
Структурная схема мультиплексора STM-1 типа TN-1X компании Nortel (Northern Telecom) приведена на рис.2-41. Мультиплексор смонтирован на стойке и состоит из следующих основных блоков [48]:

- четырех трибных интерфейсных блоков TIU с 16 электрическими портами 2 Мбит/с для вво­да/вывода до 63 входных потоков;

- двух (основного и резервного) менеджеров полезной нагрузки - устройств для формиро­вания и управления полезной нагрузкой (различные типы полезной нагрузки в виде VC-n, TU-n. TUG-2, TUG-3 см. выше). Он, например, управляет операциями ввода/вывода каналов дос­тупа (трибов), мультиплексированием и внутренней коммутацией потоков, производит сор­тировку (grooming) на уровне трибных блоков TU-n, формирует полезную нагрузку до уровня агрегатных блоков AU-n и передает ее на интерфейсы агрегатных блоков;

- двух оптических или электрических агрегатных блоков AU А и В с выходными портами 155 Мбит/с (STM-1) "восток" и "запад" для формирования выходных потоков;

- двух (основного и резервного) блоков питания (на схеме не показаны);

- одного контроллера и локальной панели оператора (на схеме не показаны).

Он также обеспечивает мультиплексирование до шестидесяти трех входных потоков 2 Мбит/с подаваемых на входные порты трибных интерфейсных блоков, в один или два потока по 155 Мбит/с формируемых на выходе электрических или оптических агрегатных блоков.

TN-1X может быть использован (сконфигурирован) для работы в качестве:

- терминального мультиплексора ТМ с двумя агрегатными блоками, используемыми в режима "основной/резервный" для создания защиты типа 1+1 агрегатных портов;

- мультиплексора ввода/вывода с двумя агрегатными блоками (портами "восток" - "запад" для работы в сетях с топологией "кольца" и защитой типа 1+1, создаваемой при организа ции двойного кольца со встречными потоками (рис. 2-33), или "последовательной линейной цепи"(рис. 2-29);

- мультиплексора ввода/вывода с одним агрегатным блоком для работы в качестве ТМ бе:

защиты в сетях с топологией "точка - точка" или в сетях с топологией "последовательная ли

нейная цепь". Мультиплексор и его блоки имееют следующие характеристики:

Интерфейсные входы и выходы трибов:

- скорость передачи данных на входе - 2048 кбит/с;

- линейный код - HDB3;

- входной импеданс - 75 Ом (коаксиальный вход), 120 Ом (симметричный вход);

- амплитуда импульса на выходе - ±2.37 В (75 Ом) и ±3.0 В (120 Ом);

- номинальная длительность импульса - 244 не;

- максимально допустимые потери в кабеле - 6 дБ;

- максимально допустимые потери на отражение на входе/выходе - 18/8 дБ;

Оптические входы и выходы агрегатных блоков:

- выходная мощность - 1 мВт;

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   13


Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации